亨通光電推出輕型防鼠光纜

　      前言：防鼠光纜，顧名思義，就是防止光纜受到老鼠、白蟻等嚙齒類動(dòng)物的攻擊。目前直埋光纜和管道光纜的一些特殊場(chǎng)合，經(jīng)常受到嚙齒類動(dòng)物的噬咬，給光纜設(shè)計(jì)和維護(hù)帶來(lái)很大的麻煩。本文從光纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料，并結(jié)合亨通光電股份有限公司現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝及技術(shù)，介紹了一種輕型防鼠光纜。

　　老鼠作為一種繁殖力和生命力很強(qiáng)的嚙齒類動(dòng)物廣泛生活在世界上各個(gè)地區(qū)，由于其門齒很發(fā)達(dá)且會(huì)不斷生長(zhǎng)，所以鼠類有啃咬物體保持其牙齒鋒利的習(xí)性，塑料特有的氣味使其成為鼠類常啃咬對(duì)象。目前光纜生產(chǎn)廠商對(duì)于防鼠光纜的設(shè)計(jì)都是從結(jié)構(gòu)或者材料上進(jìn)行改變,使其具有防鼠的功能。目前比較通用的兩種方法是在護(hù)套料中添加辣味劑和使用多層護(hù)套凱裝。國(guó)內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)證明，老鼠對(duì)辣味物質(zhì)比較敏感，已被公認(rèn)為是一種有效的驅(qū)鼠劑。添加辣味劑法防鼠，也就是說(shuō)在光纜料捏合、造粒的生產(chǎn)過(guò)程中，添加辣味劑，這種防鼠方式，在擠護(hù)套生產(chǎn)時(shí)它會(huì)產(chǎn)生刺鼻的氣味，一定程度上影響車間生產(chǎn)人員的身體健康，施工過(guò)程中需帶防護(hù)手套，防止手直接接觸光纜而有灼熱感，這與當(dāng)今社會(huì)以人為本、健康生產(chǎn)的思想相違背;而且辣味劑在長(zhǎng)期環(huán)境中從護(hù)套料中遷移并揮發(fā)，因此難以保證含辣味劑光纜護(hù)套料的防鼠效果和有效時(shí)間。采用多層護(hù)套鎧裝的方法，如GYTA53結(jié)構(gòu)，常規(guī)的鍍鉻鋼帶由于在外護(hù)套被咬掉后暴露于潮濕空氣中容易生銹而失去保護(hù)的功能;若采用不銹鋼帶，將不銹鋼帶分切并覆膜后，其材料成本是常規(guī)鍍鉻鋼帶的好幾倍，其經(jīng)濟(jì)上考慮并不可取;GYTA53結(jié)構(gòu)的光纜，由于有一定厚度的鋼帶，所以該光纜的重量較大，增加了施工難度，而細(xì)鋼絲鎧裝光纜如GYTS33等重量更大、價(jià)錢更高昂、施工難度更大。

　　針對(duì)以上兩種方法的弊端及目前市場(chǎng)對(duì)于防鼠光纜的需求，我們從嚙齒類動(dòng)物的啃咬特性出發(fā)，對(duì)光纜的結(jié)構(gòu)、成本及施工難易度等因素進(jìn)行綜合考慮，得出通過(guò)材料的物理性能，主要指玻材料的硬度，開(kāi)發(fā)了一種輕型防鼠光纜。

　　1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):

　　GYFTA84光纜，此結(jié)構(gòu)光纜是由6根松套管(或部分填充繩)繞中心非金屬加強(qiáng)構(gòu)件絞合成圓整的纜芯，纜芯外縱包一層鋁塑復(fù)合帶并擠上PE內(nèi)護(hù)層，再左向、右向各繞包一層玻璃纖維紗并擠上PE中護(hù)套和一層防鼠防白蟻保護(hù)的尼龍外護(hù)層。松套管是由溫度特性好的材料擠成，管中放入具有合適余長(zhǎng)的多根光纖，并充滿防潮光纖用油膏。纜芯內(nèi)所有縫隙均填充阻水化合物。其結(jié)構(gòu)圖如下：

GYFTA84光纜結(jié)構(gòu)圖

表1：光纜的技術(shù)參數(shù)

　　2.原材料特性：

　　玻璃纖維紗：是一種性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)非金屬材料。它是以玻璃球或玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝形成的產(chǎn)品。玻璃纖維單絲的直徑從十幾個(gè)微米到二十幾個(gè)微米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的 1/20～1/5 ，每束纖維都有數(shù)百根甚至上萬(wàn)根單絲組成。由于玻璃纖維紗具有極細(xì)且脆的特點(diǎn)，在鼠類噬咬過(guò)程中，呈粉碎狀的玻璃渣將傷及老鼠的口腔，使之對(duì)光纜產(chǎn)生畏懼感，達(dá)到防鼠的效果。根據(jù)我公司相關(guān)的研究表明：具有一定厚度的玻璃纖維紗層(一般厚度2mm以上)具有良好的防鼠效果。另外，玻璃纖維紗具有拉神強(qiáng)度大，彈性模量高，伸長(zhǎng)率低，電絕緣性、耐磨蝕性、保溫性好等優(yōu)點(diǎn)，也可在光纜中作為輔助增強(qiáng)材料，大大降低了光纜的外徑，相應(yīng)光纜的重量較輕，達(dá)到了輕型光纜的目的。具體技術(shù)指標(biāo)如表2：

表2：玻璃纖維紗主要特性 

　　尼龍護(hù)套：為無(wú)毒環(huán)保型尼龍護(hù)套料，由于其在較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的強(qiáng)度、剛性和很好的韌性;優(yōu)良的耐磨性、耐蠕變性和自潤(rùn)滑性;電絕熱性能較好、耐電弧;耐熱性和耐低溫性能良好，屬自熄滅性材料;耐油性突出等。是良好的防鼠材料，但是其價(jià)錢比普通聚乙烯護(hù)套料貴很多，而且相對(duì)吸水性較大，所以需在聚乙烯護(hù)套外擠制一層厚度不小于0.4mm厚度的護(hù)套料。由于尼龍的硬度越高，所以光纜的彎曲半徑較普通光纜大。具體技術(shù)指標(biāo)如表3：

表3：尼龍護(hù)套料主要特性 

　　3.GYFTA84光纜的特點(diǎn)：

　　該光纜未含有鋼復(fù)合帶或者鋼絲等密度較高的材料，鋁復(fù)合帶密度相對(duì)較低，所以自重較輕，由于使用了玻璃纖維紗，它可作為輔助加強(qiáng)材料，要達(dá)到相同拉力情況下外徑相對(duì)較小，這兩點(diǎn)保證了光纜施工的輕便和快速;玻璃纖維紗和尼龍等材料優(yōu)良的物理特性，使其具有預(yù)防嚙齒類動(dòng)物啃咬的特點(diǎn)，由此可見(jiàn)，該光纜是一種輕型的防鼠光纜。而纜芯縱包的鋁復(fù)合帶具有優(yōu)良的防潮、防濕性能，比較適合潮濕環(huán)境敷設(shè)，如管道敷設(shè)、直埋敷設(shè)等。

　　4.產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)及工藝控制：

　　GYFTY84光纜在生產(chǎn)時(shí)最為特殊的工藝就是在外層實(shí)現(xiàn)尼龍護(hù)套成型及中、外護(hù)套之間的結(jié)合緊密程度，如果按照常規(guī)流程來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)則至少分為5道工序，并且需要注意中護(hù)套后光纜的存放，如:表面的干燥和防塵等措施。如果存放措施處理不良，在進(jìn)行最外層的尼龍護(hù)套時(shí)，必定造成外護(hù)出現(xiàn)包塊、氣泡以及脫料等質(zhì)量問(wèn)題，這一系列的問(wèn)題無(wú)疑是對(duì)大批量生產(chǎn)帶來(lái)較大的困難。針對(duì)所涉及的這類問(wèn)題，我公司對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行細(xì)致分析及工藝、模具的改進(jìn)調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)中外護(hù)層共擠。而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中主要面臨的問(wèn)題就是如果中外層共擠的話，對(duì)于相同的材料，由于其線性膨脹系數(shù)相同，材料擠制特性也相同，所以比較容易實(shí)現(xiàn)。但是，由于聚乙烯和尼龍是兩種完全不同的材料，其線性膨脹系數(shù)相差非常大，并且擠出性能相差甚遠(yuǎn)，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，中護(hù)套所采用的高密度聚乙烯材料后收縮非常大，護(hù)套后的外徑有較大的后收縮;而尼龍基于材料的線性膨脹系數(shù)要遠(yuǎn)低于高密度聚乙烯，所以其后收縮較小;因此，如果控制不好，雙層共擠實(shí)現(xiàn)后在產(chǎn)品放置一段時(shí)間還會(huì)出現(xiàn)中、外層分離的情況。本公司針對(duì)這一問(wèn)題在開(kāi)始時(shí)也是反復(fù)的對(duì)擠出材料、模具、操作方法上進(jìn)行調(diào)整但收效甚微，在多次的調(diào)試總結(jié)經(jīng)驗(yàn)后決定對(duì)雙層擠出的擠出模具及形式進(jìn)行大膽的改動(dòng)，將原來(lái)的一機(jī)頭共擠改為兩個(gè)機(jī)頭，在原有的80擠塑機(jī)前端兩米處添加一臺(tái)30擠塑機(jī)用于外層尼龍的擠出，并由電氣工程人員將兩臺(tái)擠塑設(shè)備的系統(tǒng)編入聯(lián)動(dòng)狀態(tài)，結(jié)合中護(hù)套高密度聚乙烯的后收縮問(wèn)題再對(duì)中護(hù)套的擠出模具進(jìn)行改進(jìn)，中護(hù)套模具的形式基于半擠壓模具，有效的減小中護(hù)層的后收縮，又根據(jù)材料原有的特性對(duì)尼龍外護(hù)套所使用的模具的拉伸比進(jìn)行放大到最合適區(qū)，讓其在表面成型后可以有適當(dāng)?shù)脑偈湛s，實(shí)現(xiàn)雙層緊密結(jié)合。

　　5.光纜的鼠咬試驗(yàn)

　　取試樣GYFTA84-12B1光纜兩段，光纜直徑1.4cm,長(zhǎng)度各為25.5cm，分別放在A、B兩個(gè)鼠盒內(nèi)。將10只大老鼠分為兩組：第一組:雌5只;第二組：雄5只，分別放入兩個(gè)鼠盒內(nèi)(每三天雌、雄交換)，每天正常喂養(yǎng)，保證大老鼠精力充沛，能夠達(dá)到較強(qiáng)的啃咬能力連續(xù)觀察15天。 在試驗(yàn)期間內(nèi)，受試大老鼠飲食正常，糞便正常，活動(dòng)自如，未發(fā)現(xiàn)死亡等異?，F(xiàn)象。

　　試驗(yàn)分析：試驗(yàn)光纜樣品A和B表面都有不同程度被老鼠啃咬的地方，尼龍外護(hù)層和聚乙烯中護(hù)層有少許幾處被咬穿，但是光纜內(nèi)護(hù)層均未受到損壞，從而可以確定老鼠在啃咬玻璃纖維紗的過(guò)程中受到了一定的傷害而放棄了對(duì)該處進(jìn)一步的啃咬，轉(zhuǎn)而啃咬光纜其它地方。

　　試驗(yàn)結(jié)果：內(nèi)護(hù)未受損傷，纜芯保護(hù)完善，該光纜具有較好的防鼠效果，可以作為一種防鼠光纜進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

　　6.光纜的性能測(cè)試

　　光纜在敷設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中將會(huì)受到外力的作用，同時(shí)外部環(huán)境的變化(如溫度)也會(huì)造成光纜的衰減變化和光纖應(yīng)變。因此，套管內(nèi)光纖需要適當(dāng)?shù)囊淮斡嚅L(zhǎng)和二次余長(zhǎng)(套管SZ絞合余長(zhǎng))，以保證在復(fù)雜環(huán)境中衰減特性符合要求。以GYFTA84-12B1光纜為例，參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方式，其拉伸時(shí)光纖應(yīng)變和衰減狀況如下：

　　拉伸實(shí)驗(yàn)表明，在短期拉力3000N時(shí)，光纖應(yīng)變小于0.02%,衰減變化小于0.02dB，完全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

　　環(huán)境溫度變化造成的光纖應(yīng)變和衰減變化，根據(jù)高低溫實(shí)驗(yàn)表明：該輕型防鼠光纜可以在-40℃～+70℃的環(huán)境下長(zhǎng)期工作。

　　通過(guò)其它相關(guān)試驗(yàn)表明該輕型防鼠光纜結(jié)構(gòu)能夠滿足敷設(shè)和運(yùn)行性能要求，各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)都優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)具有良好的防鼠性能，可以大范圍使用。

　　7.結(jié)束語(yǔ)

　　由于目前國(guó)內(nèi)還未推出關(guān)于防鼠光纜的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)制造商缺乏相關(guān)的理論基礎(chǔ)指導(dǎo)，我公司依據(jù)自身的生產(chǎn)工藝、技術(shù)水平及現(xiàn)實(shí)社會(huì)需求，開(kāi)發(fā)了輕型防鼠光纜，其優(yōu)良的防濕、防潮和防嚙齒動(dòng)物的性能，可以廣泛應(yīng)用于管道及直埋敷設(shè)中，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外光纜易受嚙齒類動(dòng)物攻擊地區(qū)(如：內(nèi)蒙古、浙江、安哥拉、厄瓜多爾等)大量鋪設(shè)使用，大大降低了光纜被啃咬的概率，為運(yùn)營(yíng)商節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用，保證了客戶通信順暢。